More science than fiction: 3D-printen van implantaten

Onderzoeksproject

Growing spare parts ex vivo bioplastic.jpg

Met 3D-printen zouden we in de toekomst gepersonaliseerde implantaten en organen aan kunnen produceren. Weefselondersteunende materialen (scaffolds) kunnen bijdragen aan de het correct kweken van zulke weefsels in een lab.

Een 'scaffold' fungeert in wezen als een soort mal of sjabloon voor weefselvorming in het lichaam. Zo'n mal moet echter aan een aantal vereisten voldoen. Zo moet het de functie van het orgaan of implantaat niet hinderen. Voor weefsels die flexibel moeten zijn (bijv. huid, kraakbeen), kan een rigide 'scaffold' deze functie in de weg staan, waardoor het verwijderd moet worden voor het in de patiënt wordt aangebracht. Biodegradeerbare polymeren bieden hiervoor mogelijkheden. ‘Bioplastics’ zijn enzymatisch af te breken op een weefselvriendelijke manier, zonder gebruik van schadelijke chemicaliën.

De gekozen biopolymeren voor dit project, polyhydroxybutyraten (PHB's), zijn niet-giftige, biocompatibele, natuurlijke verbindingen die enzymatisch afgebroken kunnen worden. PHB’s worden geproduceerd door bacteriën als vorm van reserve-energie en heeft de juiste eigenschappen voor toepassingen in het weefselkweek. Een aantal van zulke polymeren zijn eerder goedgekeurd voor gebruik in medische toepassingen en implantaten.

Bekijk hier al onze publicaties.

Het minimale doel van dit onderzoek is gepersonaliseerde minimale huidtransplantaten te ontwikkelen. Hierbij hoopt het team ook 3D printbaar PHB(V) te ontwikkelen voor medische toepassingen.

Een tweede doel is om data te produceren dat de potentie van gerichte topische celdifferentiatie aantoont.

Tot slot zal een businessplan gemaakt worden dat laat zien hoe de geproduceerde kennis/producten op de markt gebracht kunnen worden.

Met het project wordt een extra toepassing gevonden voor duurzame, biodegradeerbare kunststoffen. In de transitie van fossiele grondstoffen naar hernieuwbare grondstoffen zijn deze toepassingen erg waardevol. Extra aandacht voor deze materialen betekent dat het makkelijker wordt om deze materialen commercieel aantrekkelijk te maken, wat meer aanleiding geeft om de productie ervan op te schalen.

Daarnaast kan dit project veel impact hebben voor de gezondheidszorg, en de kans op complicaties bij implantaten verminderen. Dit zorgt voor versneld herstel bij patiënten.